Загрязнение аэрозолями приводит к утолщению тумана над Северной Индией — особенно ночью

Новое исследование, опубликованное в Science Advances, раскрыло механизм, с помощью которого высокие концентрации аэрозолей в атмосфере утолщают зимние туманы в Северной Индии. Ученые проанализировали 15 лет спутниковых данных CALIPSO и MODIS и провели высокодетальные моделирования, чтобы понять эту связь.

Исследователи обнаружили, что слой тумана толщиной 0,5–0,6 км погружен в аэрозольный слой, простирающийся от поверхности до примерно 1,5 км. Более высокая плотность аэрозолей коррелирует с более крупными каплями (большим содержанием жидкой воды, LWC) у вершины тумана и более толстым туманным слоем. Это приводит к увеличению выделения скрытого тепла, что делает частицы тумана плавучими и вызывает активное вертикальное перемешивание. Запускается петля положительной обратной связи между конденсацией, длинноволновым радиационным охлаждением, плавучестью и перемешиванием, что в итоге ведет к вертикальному разрастанию тумана.

Эффект особенно выражен ночью, когда утолщение тумана из-за высокой концентрации аэрозолей достигает 17–25%. Ночью над слоем тумана формируется устойчивый теплый слой, создающий сильную инверсию, которая удерживает влагу и способствует конденсации, подпитывающей процесс утолщения. Авторы отмечают, что их моделирование может недооценивать эффект из-за особенностей модели, но оно хорошо работает как механистическая гипотеза. Эта работа — шаг к улучшению прогнозирования туманов и управления качеством воздуха.